最强海底摄影师“沧海号” 伴“奋斗者”闯万米深渊

编辑︰许可

  关注中国科技的朋友,对勇闯“第四极”的“奋斗者号”载人潜水器不会陌生,但大家知道它在万米深渊工作的画面是谁拍摄的吗?它有自拍棍?原来拍下这些珍贵画面并直播出去的,是一部名为“沧海号”的深海着陆器;它被形容为奋斗者号之“御用摄影师”。“沧海号”有什么“黑科技”?

“沧海号”还有“小助手”凌云号

当局2016年开始研发“奋斗者号”载人潜水器,随后决定“加码”,为“奋斗者号”研发“摄影师”,这就是“沧海号”。图为“奋斗者号”。(网上图片)

  “奋斗者号”载人潜水器于2016年开始研发,至2020年才投入运作。在此期间,当局又决定研发“御用摄影师”作为深海科考的配套,它就是现在的“沧海号”深海着陆器。

  “沧海号”外形大致呈长方体,高约3米。它身体正面的左下方还搭载着不足一米高的“助手”“凌云号”;“凌云号”可与“沧海号”分离、自行在海底活动。

  “沧海号”虽然不载人,本身没有很多科考功能,甚至不能像“奋斗者号”在海底自由活动,但研发难度绝不低。

  延伸阅读:潜入万米深海 “奋斗者号”征服地球第四极

“沧海号”全高3米,“凌云号”(箭咀示)高大约一米。“沧海号”到达海底后,“凌云号”就可离开“沧海号”,开始自己的“助手”工作。(网上图片)

  “沧海号”装有全海深超高清摄影机、3D摄影机,还有16个照明灯作“打灯”之用,通信传输、电力等设备不可少;它搭载的“凌云号”亦有小型高清镜头和灯等设备,怎样确保设备能承受海底高压,便是难题。

  要知道在万米深海,水压能达到大气压的1,000多倍,相当于指甲大小的地方顶住一辆私家车,非常惊人。

  其中最棘手、又是必须解决的一个问题,是要保证摄影机在巨大压力中运作正常。为此,研发人员制作了一个圆筒形、前端设有玻璃观察窗钛合金密封舱,摄影机放置舱内,即可透过观察窗拍摄,并免于受压。

光纤传数据 沧海号高清直播

“沧海号”和“凌云号”以“探索二号”为母船,图为它们从母船吊运下海。(网上图片)

  为让观察窗硬度够高,又有足够透光度,研究人员曾费煞思量;经过返复试验后,他们最终用人工合成蓝宝石,作为玻璃窗材料。

  另外,“沧海号”除了是“御用摄影师”外,还要负责“直播”工作,如何把高质素画面即时传出,同样不容易。

  “奋斗者号”2020年10月由母船搭载到太平洋,开始探索万米深的马里亚纳海沟。深海无法使用无线电,奋斗者号要利用声波与外界通信,当日的直播声画质素非常有限。

“奋斗者号”在海底工作的镜头,就是由有“御用摄影师”之称的“沧海号”拍摄。(网上图片)

  11月13日,载着3名潜航员的奋斗者号成功到达10,909米深的沟底,创下纪录。此际大家还发现电视直播与以往大不同,画面非常高清,且除了奋斗者号的第一身视角外,竟然还有拍到奋斗者号如何工作的镜头。

  那是怎样做到的?原来要归功于首次出动的“沧海号”。

  “沧海号”设有一条连接母船的光纤,其传输速率达每秒15GB,正是高清直播的关键。另外,“沧海号”与“奋斗者号”能以激光发射器的“光信号”沟通,“奋斗者号”同样可透过“沧海号”中继,把画面和资料传到母船上。

  据报道,在试验阶段,“沧海号”长逾10公里的光纤曾经断裂,因此科研团队还特意加装一部中继器,以确保通信顺畅。

沧海号实时画面助科学家决策

“奋斗者号”的潜航员用手机拍下“沧海号”在海底工作的画面。(电视画面)

  在具体运作上,工作开始之初,“沧海号”会先离开母船“探索二号”,先行下潜和着陆海底,作为拍摄主机位。这时“凌云号”亦会按自动程序与“沧海号”分离,并按设计好的路径移动,成为水下拍摄的第二机位。

  另一方面,“奋斗者号”离开母船“探索一号”,开始潜入海底;由于“沧海号”坐底(在海床着陆)后不能自由活动,“奋斗者号”须用声学通信定位和探测雷达找到“沧海号”,并缓缓驶到“沧海号”的镜头前,主动入镜。

在“沧海号”的母船探索二号上,科研人员正整理数据。(网上图片)

  双方用光信号取得联络后,“奋斗者号”开始科考任务,“沧海号”和“凌云号”也全力拍摄,并透过光纤把相关画面和资料传到母船上。

  实时画面会由母船传上卫星,再经卫星转发国内电视台,观众就可以看到“奋斗者号”在深海的工作情况。

  当然,“沧海号”的高科技拍摄和直播,不只是为了满足电视观众需求,其更重要作用是能让母船上的科学家实时掌握“奋斗者号”工作情况,向潜航员提出指导和决策。

  延伸阅读:全海深视频直播系统完成万米海底4K视频直播

“沧海号”上面的红色装置(箭咀示)就是光纤的中继器;它对“沧海号”的直播至关重要。(网上图片)

 

人造太阳

突破性进展!中国新一代“人造太阳”运行刷新记录

0:47
电磁橇-最高时速1030公里

接近音速!中国成功运行世界首个电磁橇 时速达1030公里

人类演化,鱼类,起源

人类从鱼演化而来?中国发现全球最古老有颌类化石

细胞复制-克隆-北极狼

全球首例!中国培育2只细胞复制北极狼 有助保护濒危物种

我要回应

(可输入500字)

回应只代表会员个人观点,不代表当代中国立场

「中国种不了榴莲」魔咒被打破!国产榴莲「树上熟」 香甜饱满不输进口?

WeChat